Inerciální a neinerciální soustavy

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Inerciální a neinerciální soustavy"

Milena Havlová
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Inerciální neinerciální soust olný hmotný bod (nepůsobí n něj žádné síl) inerciální soust: souřdnicoá soust ůči které je olný hmotný bod klidu nebo ronoměrném přímočrém pohbu pokud máme tři hmotné bod, které lze s rozumnou přesností požot z olné, můžeme s nimi spojit inerciální souřdnicoou soustu Glileo soust: střed e Slunci, os směřují ke stálicím souřdnicoá soust se středem e Slunci osou směřující do středu Země - rchlost pohbu Země okolo Slunce = 30 km/s, zdálenost Země-Slunce: r = km - dostředié zrchlení: lbortorní souřdnicoá soust (peně spojená se Zemí) - rchlost otáčení n porchu Země = 0.46 km/s, poloměr Země: r = 6378 km - dostředié zrchlení:

2 Ronoměrně zrchlená ztžná soust z čse t = 0: = m F m F mz F z neinerciální soust z' V At 2. Newtonů zákon m m P 2 ' ' ' ' F F mz ' F z zdánliá síl setrčná síl ma poloh ' ' z' z ' ' 1 At 2 rchlost ' z z ' ' ' z z zrchlení At A

3 Ronoměrně zrchlená ztžná soust z neinerciální soust silný princip ekilence: z' V At P 2 Gritci není lokálně možné rozlišit od neprých sil. m F m F mz F z m m ' ' ' ' F F mz ' F z ma poloh ' ' z' z ' ' 1 At 2 rchlost ' z z ' ' ' z z zrchlení At A

4 Ronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí ' z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí poloh: polární souřdnice: r' r ' krtézské souřdnice: r cos rsin ' r'cos' r cos ' r'sin ' r sin ' ' ' cos sin ' sin cos

5 Ronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí t t poloh: ' cost sin t ' sin t cost z' z ' ' '

6 Ronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí t t ' rchlost: ' ' z ' z ' ' cos t sin t sin t cos t ' ' ' ' zrchlení: 2 ' ' 2 2 ' ' 2 z z ' ' cost sin t sin t cost

7 Ronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí t t ' odstředié zrchlení Coriolisoo zrchlení ' ' ' zrchlení: 2 ' ' 2 2 ' ' 2 ' z z ' ' cost sin t sin t cost

8 Neronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí t t rotce kolem obecné os: odstředié zrchlení: odstřediá síl: Coriolisoo zrchlení: Corioliso síl:

9 Odstřediá síl kuličk n proázku pohled z inerciální soust pohled z neinerciální rotující soust

10 Odstřediá síl ážení n pólu n roníku mg k P inerciální soustě P P R 2 2 V R Rg g pro Zemi: R R 6378km 5 1 s mg k R V m R 2 P P R 0.3 % rekční síl kuličk n pružinu

11 Odstřediá síl ážení n pólu n roníku mg k P neinerciální soustě P P R 2 R g pro Zemi: R R 6378km 5 1 s mg k R 2 m R P P R 0.3 % odstřediá síl

12 Ronoměrně rotující ztžná soust Kolotoč pohled z nější inerciální soust pohled z neinerciální soust spojené s kolotočem B t 1 B t 1 B t 2 F C F O A t 2 A t 2

13 Ronoměrně rotující ztžná soust Kolotoč

14 Ronoměrně rotující ztžná soust Kolotoč B trjektorie neinerciální soustě (t = 0) = (0,50) m/s = 2p s -1 A

15 Foucltoo kdlo 360 /den min n pólu: o 1 n ronoběžce z zeměpisnou šířkou : o 360 sin / den Prze o min posun z 1 h: 11.5 o

16 Foucltoo kdlo 360 /den min n pólu: o 1 n ronoběžce z zeměpisnou šířkou : o 360 sin / den Prze o min posun z 1 h: 11.5 o

17 Corioliso síl psát noucí směrem k roníku

18 Corioliso síl hurikán Snd seerním ltntiku tropická bouře jižním ltntiku

19 Rossbho číslo Rossbho číslo: R Corioliso frekence: V L f 2sin pro Zemi = 2 p / den = s -1 V Prze = o f = s -1 R >> 1 dominuje odstřediá síl f příkld: fotbl: R 2000 V 10 m/s, L 50 m, f 10-4 s -1 umdlo: R V 1 m/s, L 10 cm, f 10-4 s -1 cklón: R 0.1 V 10 m/s, L 1000 km, f 10-4 s -1 Foucltoo kdlo: R 1400 V 1 m/s, L 7 m, f 10-4 s -1 délk záěsu ~ 10 m, úhel +/- 20 o R 1 li odstředié Corioliso síl srontelný R << 1 dominuje Corioliso síl 10 m 20 o

20 Neronoměrně rotující ztžná soust čárkoná ztžná soust se otáčí s konstntní úhloou rchlostí z z' ' ' čse t = 0 ob souřdné sstém splýjí t t rotce kolem obecné os: odstředié zrchlení: odstřediá síl: Coriolisoo zrchlení: Corioliso síl: Euleroo zrchlení: Eulero síl:

Podobné dokumenty

Galileova transformace

Galileova transformace Glileov trnsformce r V Neeistuje v čse t = působ 0: = jk určit bsolutní rchlost m F m F m F ' konst.. Newtonův ákon r ' ' ' m ' F m ' F m ' F poloh ' ' v Vt ' rchlost ' v v ' v v ' v rchlení ' ' ' V ovnoměrně